- •1.Структура, классификация и биологическая роль нуклеотидов.
- •Вопрос 2. Биосинтез и распад пиримидиновых оснований, механизм регуляции
- •Регуляция синтеза пиримидинов
- •Вопрос 3. Биосинтез и распад пуриновых оснований, механизм регуляции
- •1. Синтез 5'-фосфорибозиламина
- •4. Образование нуклеозидтрифосфатов атф и гтф.
- •Реакции синтеза атф и гтф
- •Реакции синтеза амф и гмф
- •Вопрос 4. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.
- •Синтез тимидилтрифосфата.
- •Вопрос 5. Нарушение обмена пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов: орататцидурия, подагра, болезнь Леша-Нихана Оротатацидурия (или оранжевая кристаллоурия) может быть наследственной и приобретенной.
- •Подагра
- •Основы лечения
- •Синдром леша-нихана
- •Вопрос 6.Переваривание нуклеиновых кислот пищи в жкт.
- •Процесс переваривания нуклеопротеинов в жкт
1.Структура, классификация и биологическая роль нуклеотидов.
Определение. Нуклеиновые кислоты (НК) – высокомолекулярные линейные гетерополимеры, мономерами которых являются мононуклеотиды, соединенные между собой 3',5'-фосфодиэфирной связью.
Нуклеотид состоит из:
азотистого основания (пуринового или пиримидинового),
углеводного компонента (пентозы – рибозы или дезоксирибозы),
остатка фосфорной кислоты (от 1 до 3).
В зависимости от типа пентозы НК подразделяются на ДНК или РНК.
Общая характеристика азотистых оснований:
- по строению подразделяются на пуриновые и пиримидиновые;
- по распространению и степени встречаемости – мажорные (основные, преобладающие) и минорные (редко встречающиеся). Из пуриновых преобладают аденин (А) и гуанин (Г), из пиримидиновых – цитозин (Ц) и урацил (У) в РНК и цитозин (Ц) и тимин (Т) – в ДНК. Для всех азотистых оснований характерна лактим-лактамная таутомерия.
Мажорные пуриновые основания: аденин гуанин (лактимная форма) гуанин (лактамная форма
Мажорные пиримидиновые: урацил (лактим-лактамные формы) цитозин (лактим-лактамные формы)
Минорные азотистые основания. Как правило, они по строению являются производными мажорных или могут быть нетипичными для данной кислоты. Например, в РНК обычно нет тимина, он входит в состав ДНК, но в одной из петель тРНК обнаруживают тимин.
Минорные азотистые основания могут быть продуктами реакций:
восстановления (например, дигидроурацил, входит в состав D-петли тРНК),
метилирования (метилирование может происходить у атомов, входящих:
- в циклическую структуру пурина или пиримидина (например, 7-метилгуанин),
- его заместителей (чаще по атомам водорода аминогруппы),
- реже по гидроксильным группам углеводного компонента.
нетипичного соединения (например, псевдоуридиловая кислота, в тРНК).
Биологическая роль минорных азотистых оснований:
необходимы для формирования вторичной структуры НК (например, формирования петель в тРНК),
выполняют защитную функцию (например, метилированные участки в мРНК),
метилированные участки могут выполнять роль маркеров, по которым специальные регуляторные белки распознают участки повреждения в ДНК, участки начала матричных синтезов,
метилирование используется также для распознавания вновь синтезированной ДНК и родительской (во время деления клетки и синтеза ДНК).
Вопрос 2. Биосинтез и распад пиримидиновых оснований, механизм регуляции
Синтез пиримидиновых оснований происходит во всех клетках организма. В реакциях синтеза участвует глутамин, СО2, аспартат, затрачивается 2 молекулы АТФ. Условно можно выделить этапы синтеза:
Образование карбамоилфосфата, эта реакция идет в цитозоле. Источником аминогруппы выступает глутамин.
Образование пиримидинового кольца после присоединения аспарагиновой кислоты и реакции дегидратации. Первым пиримидиновым основанием является оротовая кислота.
Синтез оротидилмонофосфата и уридинмонофосфорной кислоты (УМФ). В реакции с фосфорибозилдифосфатом (ФРДФ) к оротовой кислоте присоединяется рибозо-5-фосфат и образуется оротидилмонофосфат, непосредственный предшественник УМФ.
Синтез УТФ осуществляется в 2 стадии посредством переноса макроэргических фосфатных групп от АТФ
Синтез ЦТФ происходит из УТФ с затратой энергии АТФ при участии глутамина, являющегося источником NH2-группы.
Распад пиримидиновых нуклеотидов происходит в ряде реакций:
Отщепление 5'-фосфатной группы от ЦМФ, УМФ и ТМФ фермент 5'-нуклеотидаза.
Окислительное дезаминирование цитидина – аденозин-дезаминаза.
Дерибозилирование уридина и тимидина – нуклеозид-фосфорилаза.
Восстановление урацила и тимина – дегидрогеназа.
Гидролитическое расщепление пиримидинового кольца дигидропиримидиназой.
Отщепление аммиака и углекислого газа.
Вовлечение -аминокислот в реакции трансаминирования, изомеризации и далее в ЦТК.